CN105130038B - 一种集成化油水分离装置及其分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集成化油水分离装置，包括原水箱与清水箱，原水箱连接有第一输送泵，第一输送泵连接有管式旋流除油除沙器，管式旋流除油除沙器连接有管式多孔除油除沙器，管式多孔除油除沙器连接有多相流油水分离膜装置，多相流油水分离膜装置连接有第二输送泵，第二输送泵连接有超精细油水分离膜装置，超精细油水分离膜装置连接清水箱。同时提供了一种油水分离方法。本发明提供的集成化油水分离装置及其分离方法，采用多级油水分离集成，提高了油水分离效率，旋流加过滤双重保障，增强了泥沙抵抗能力，采用多相流油水分离膜，减少了油污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种油水分离装置和方法，尤其涉及一种高性能、抗泥沙、耐污染的集成化油水分离装置及其分离方法。
背景技术
油水分离是工业界普遍存在的问题，技术难度很大，极具挑战性。尤其油田和天然气田，在勘探、钻井、开采、生产等环节有大量的油水分离问题。中国的中老油田很多，如大庆、胜利、辽河等油田，都进入了三次采油阶段，必须向地下注水才能把油开采出来。从地下采出的油含水率高达90％以上，必须进行油水分离，把分离出的大部分水处理后再回注到地下，另一部分处理后达标排放，周而复始，循环往复。
虽然已经有很各种各样的油水分离技术与装置，但其各有优缺点，因此仍缺乏一种高效、抗泥沙、耐油污染的油水分离技术和装备。目前，已有的油水分离技术和装备，对泥沙的抵抗能力、对油污染的耐受能力和效率都满足不了石油公司针对日益枯竭的油资源开采对高效新技术和新装备的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种集成化油水分离装置及其分离方法，效率高、泥沙抵抗能力强、油污染耐受能力强。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种集成化油水分离装置，包括原水箱与清水箱，所述原水箱连接有第一输送泵，所述第一输送泵连接有管式旋流除油除沙器，所述管式旋流除油除沙器连接有管式多孔除油除沙器，所述管式多孔除油除沙器连接有多相流油水分离膜装置，所述多相流油水分离膜装置连接有第二输送泵，所述第二输送泵连接有超精细油水分离膜装置，所述超精细油水分离膜装置连接所述清水箱。
进一步地，所述多相流油水分离膜装置采用由外向内流式中空纤维膜，所述中空纤维膜的内外分别设置有内部曝气系统和外部曝气系统。
进一步地，所述多相流油水分离膜装置的数量为一个或多个，每个所述多相流油水分离膜装置均与所述原水箱相连。
进一步地，所述超精细油水分离膜装置的数量为一个或多个，每个所述超精细油水分离膜装置均与所述原水箱相连。
进一步地，所述超精细油水分离膜装置采用的是超滤膜。
进一步地，所述超精细油水分离膜装置采用的是纳米滤膜。
进一步地，所述超精细油水分离膜装置采用的是反渗透膜。
进一步地，所述超精细油水分离膜装置采用的是离子交换膜。
进一步地，所述管式旋流除油除沙器采用三段变径结构，中部的直径小于两个端部的直径。
基于上述集成化油水分离装置的油水分离方法是，含油污水首先进入原水箱，由第一输送泵输送至管式旋流除油除沙器，旋流产生离心力，同时在管壁和管中心产生压力差，较轻的油旋流在管中央，由上面流出，水被甩向管壁由侧管流出，泥沙沉底由管底部排出，经过管式旋流除油除沙器分离的水再进入管式多孔除油除沙器进一步除油除沙，过滤后得到的水进入多相流油水分离膜装置，多相流油水分离膜装置过滤后的水经第二输送泵增压后进入超精细油水分离膜装置，进一步除去水中的微量油，过滤后得到的清水进入清水箱。
本发明一种集成化油水分离装置及其分离方法，采用多级油水分离集成，提高了油水分离效率，旋流加过滤双重保障，增强了泥沙抵抗能力，采用多相流油水分离膜，减少了油污染。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明中集成化油水分离装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示，一种集成化油水分离装置，包括原水箱1与清水箱2，原水箱1连接有第一输送泵3，第一输送泵3连接有管式旋流除油除沙器4，管式旋流除油除沙器4连接有管式多孔除油除沙器5，管式多孔除油除沙器5连接有多相流油水分离膜装置6，多相流油水分离膜装置6连接有第二输送泵7，第二输送泵7连接有超精细油水分离膜装置8，超精细油水分离膜装置8连接清水箱2。
多相流油水分离膜装置采用由外向内流式中空纤维膜，中空纤维膜的内外分别设置有内部曝气系统和外部曝气系统。外部曝气系统工作，使较轻的油从膜表面流过悬浮在膜的上方；内部曝气系统间歇式工作，内部曝气系统工作时，外部曝气系统停止工作，保证合适的跨膜压差使膜处于周期性的反冲洗状态保持膜表面的清洁减少污染。当进行反冲洗时，气只能进入膜内腔，透过膜，将膜外表面的污染物反冲洗掉。多相流油水分离膜装置的数量为四个，当一只膜反冲洗完再反冲洗另一只，依次进行，每次只反冲洗一只膜，这样可以用流量较小的空压机来进行反冲洗，实现高效节能和低成本。
每个多相流油水分离膜装置均与原水箱相连，考虑到该装置过滤速度较前面的除油除沙器运行速度慢，未能及时进行过滤的含油污水回流至原水箱进行重新分离处理。
超精细油水分离膜装置的数量为两个，进一步除去水中的微量油，每个超精细油水分离膜装置均与原水箱相连，每次循环水的回收率控制在50-75％之间，其余部分回流至原水箱进行重新分离处理。
上述超精细油水分离膜装置采用的是超滤膜、纳米滤膜、反渗透膜、离子交换膜中的任意一种。
管式旋流除油除沙器采用三段变径结构，中部的直径小于两个端部的直径，从而对旋流速度和离心力进行了调整，提高了分离效率。
工作原理：
含油污水首先进入原水箱，由第一输送泵输送至管式旋流除油除沙器，旋流产生离心力，同时在管壁和管中心产生压力差，较轻的油旋流在管中央，由上面流出，水被甩向管壁由侧管流出，泥沙沉底由管底部排出，经过管式旋流除油除沙器分离的水再进入管式多孔除油除沙器进一步除油除沙，过滤后得到的水进入多相流油水分离膜装置，多相流油水分离膜装置过滤后的水经第二输送泵增压后进入超精细油水分离膜装置，进一步除去水中的微量油，过滤后得到的清水进入清水箱。
本发明一种集成化油水分离装置及其分离方法，采用多级油水分离集成，提高了油水分离效率，旋流加过滤双重保障，增强了泥沙抵抗能力，采用多相流油水分离膜，减少了油污染。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成化油水分离装置，包括原水箱与清水箱，其特征在于：所述原水箱连接有第一输送泵，所述第一输送泵连接有管式旋流除油除沙器，所述管式旋流除油除沙器连接有管式多孔除油除沙器，所述管式多孔除油除沙器连接有多相流油水分离膜装置，所述多相流油水分离膜装置连接有第二输送泵，所述第二输送泵连接有超精细油水分离膜装置，所述超精细油水分离膜装置连接所述清水箱。
2.根权利要求1所述的一种集成化油水分离装置，其特征在于：所述多相流油水分离膜装置采用由外向内流式中空纤维膜，所述中空纤维膜的内外分别设置有内部曝气系统和外部曝气系统。
3.根权利要求1或2所述的一种集成化油水分离装置，其特征在于：所述多相流油水分离膜装置的数量为一个或多个，每个所述多相流油水分离膜装置均与所述原水箱相连。
4.根权利要求1所述的一种集成化油水分离装置，其特征在于：所述超精细油水分离膜装置的数量为一个或多个，每个所述超精细油水分离膜装置均与所述原水箱相连。
5.根权利要求1所述的一种集成化油水分离装置，其特征在于：所述超精细油水分离膜装置采用的是超滤膜。
6.根权利要求1所述的一种集成化油水分离装置，其特征在于：所述超精细油水分离膜装置采用的是纳米滤膜。
7.根权利要求1所述的一种集成化油水分离装置，其特征在于：所述超精细油水分离膜装置采用的是反渗透膜。
8.根权利要求1所述的一种集成化油水分离装置，其特征在于：所述超精细油水分离膜装置采用的是离子交换膜。
9.根权利要求1所述的一种集成化油水分离装置，其特征在于：所述管式旋流除油除沙器采用三段变径结构，中部的直径小于两个端部的直径。
10.基于权利要求1-9中任一权利要求所述的一种集成化油水分离装置的油水分离方法，其特征在于：含油污水首先进入原水箱，由第一输送泵输送至管式旋流除油除沙器，旋流产生离心力，同时在管壁和管中心产生压力差，较轻的油旋流在管中央，由上面流出，水被甩向管壁由侧管流出，泥沙沉底由管底部排出，经过管式旋流除油除沙器分离的水再进入管式多孔除油除沙器进一步除油除沙，过滤后得到的水进入多相流油水分离膜装置，多相流油水分离膜装置过滤后的水经第二输送泵增压后进入超精细油水分离膜装置，进一步除去水中的微量油，过滤后得到的清水进入清水箱。
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